El reloj nuclear se acerca: científicos anuncian avances clave para crear el cronómetro más preciso de la historia

Investigadores de una decena de equipos alrededor del mundo, incluido uno chino que publicó sus resultados el mes pasado, compiten por desarrollar un dispositivo basado en núcleos atómicos de torio-229 que podría superar a los relojes atómicos ópticos actuales, con mediciones esperadas para este mismo año.

La carrera por construir el primer reloj nuclear del mundo, un dispositivo que promete revolucionar la medición del tiempo con una precisión sin precedentes, ha dado pasos decisivos en las últimas semanas. Científicos de China, Europa, Japón y Estados Unidos presentaron avances significativos durante el Global Physics Summit de la Sociedad Estadounidense de Física (APS), celebrado esta semana en Denver, Colorado, acercando la posibilidad de tener mediciones funcionales antes de que finalice 2026 .

El principio de esta nueva generación de cronómetros se basa en el isótopo torio-229, cuya transición energética nuclear fue finalmente medida con precisión en 2024 utilizando un peine de frecuencias láser. A diferencia de los relojes atómicos ópticos actuales, que cuentan las transiciones de los electrones en la nube atómica y pierden apenas un segundo cada 40 mil millones de años, el reloj nuclear mediría las transiciones dentro del propio núcleo del átomo, lo que lo haría aún más estable y resistente a interferencias externas .

Uno de los mayores desafíos técnicos que los equipos están resolviendo es la creación de un láser de onda continua con capacidad ultravioleta, específicamente en una longitud de onda de aproximadamente 148 nanómetros, necesario para excitar la transición nuclear del torio. En ese frente, un grupo de la Universidad Tsinghua en Beijing, China, reportó el mes pasado en la revista Nature haber alcanzado una potencia de 100 nanovatios a 148,4 nanómetros. Aunque el avance fue recibido con optimismo, algunos científicos expresaron reservas sobre su viabilidad a largo plazo debido a que el sistema requiere calentar vapor tóxico de cadmio a 550 grados Celsius .

“Está mucho más cerca de lo que la gente cree. Veremos mediciones con relojes nucleares en 2026, estoy seguro”, afirmó Eric Hudson, físico de la Universidad de California en Los Ángeles, quien también trabaja en su propio prototipo . La expectativa es que, una vez desarrollados, estos dispositivos no solo superen en precisión a los actuales relojes atómicos, sino que también sean lo suficientemente compactos y resistentes al ruido ambiental para ser utilizados fuera de los laboratorios, abriendo aplicaciones comerciales en navegación satelital, comunicaciones seguras y exploración espacial.

Claire Cramer, directora ejecutiva de ciencia cuántica en la Universidad de California, Berkeley, destacó el potencial de la tecnología tras conocer los avances presentados en el congreso: “Esta es una tecnología realmente prometedora para aplicaciones comerciales” . Mientras los equipos internacionales continúan afinando sus prototipos, la comunidad científica coincide en que el hito de encender el primer reloj nuclear funcional podría estar a la vuelta de la esquina, marcando un antes y después en la metrología y la física fundamental.